N溝道MOS管飽和區、邏輯門電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-05-25
導電溝道機理：
如果外部不加控制電壓就有導電溝道的是耗盡型。
如果需要外部加控制電壓才有導電溝道的是增強型。
為什么N溝道增強型MOS管的存在飽和區？
首先明白N溝道增強型MOS管的結構：N管一定是P型襯底，（P管一定是N型襯底，P型襯底的的載流子是電子），在P型襯底上用擴散法制作兩個高摻雜濃度的N區。
然后在P型硅表面生長一層很薄的二氧化硅絕緣層，并二氧化硅表面個兩個N區表面各安置一個電極，形成柵極g、源級s和漏級d。
1.當柵源之間加正向電壓Vgs，且Vgs>=Vt（Vt為開啟電壓）時，柵極和襯底之間形成足夠強的電場，吸引襯底中的少數載流子（電子），使其聚集在柵極的襯底表面，形成N型反型層，該型層就構成了d、s間的導電溝道。
若此時漏級和源級之間夾電壓，將會有漏級電流產生。對于初學者，這也能解釋為什么N型MOS管高電壓導通，低電壓截止。
2.當Vgs<Vt，MOS管截止；
3.當Vds<=Vgs-Vt，工作在線性區；
4.當Vds>Vgs>-Vt，工作在飽和區。
有了上面的基礎，就可以解釋為什么N溝道增強型MOS管的存在飽和區？
也就是預夾斷出現的原因。這個對于N溝道增強型MOS管而言，只要Vgs>=Vt，就會出現反型層，也就是在S、D兩個高濃度摻雜區之間出現N區，N溝道由此得名。
然后在Vds之間加了電壓，這里你注意，D是連接電源正極，根據電子帶負電的特性，既然D是正極，在電場力作用下，反型層中的電子就會被吸引到電源正極D，越靠近S，電場能量越小，吸引力越弱，這就導致了反型層在D端比較窄；
而在S端比較寬的情況，如果Vds繼續增大，電場越強，吸引電子能力越強，反型層靠近D端的自由電子最終被全部吸引到D區，這樣在靠近D端的地方就出現了載流子濃度極低的情況，也就是夾斷區出現了。
1.兩個N型MOS管并聯，形成“與”邏輯；兩個N型MOS管串聯，形成“或”邏輯。
2.CMOS管總是P管在上，N管在下，成對出現，并且有對偶關系，也就是如果上面是串聯，則下面一定是并聯；如果上面是并聯，則下面一定是串聯。
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